Moments “eureka” espectaculars en la història de la física (III)

En aquesta tercera entrega parlarem altra vegada d’Albert Einstein, aquest cop, de la idea més feliç que va tenir en tota la seva vida. Un bon dia, pensà què passaria si, en aquell precís instant, estigués caiguent dempeus des de la teulada de casa seva. Si dugués un objecte a la mà i el deixés anar, aquest no li cauria pas als peus. La gravetat hauria desaparegut! Eureka!

Completarem el nostre relat parlant d’una física excepcional, la Lise Meitner. Veurem com, el Nadal del 1938, mentre caminava per la neu en un paratge idíl·lic, en companyia del seu nebot Otto Frisch, van descobrir de sobte que l’àtom d’urani s’havia pogut trencar en dos àtoms més petits, amb conseqüències que podrien ser terribles per a la humanitat.

Albert Einstein en caiguda lliure

Einstein, a qui vam seguir ja a l’anterior article quan tenia només setze anys i anava perseguint un raig de llum, va experimentar encara un altre moment Eureka apoteòsic. De fet, va ser “la idea més genial que mai se li va ocórrer”, com ell mateix explicà en un parell d’ocasions. Succeí el 1907, mentre treballava a l’Oficina Suïssa de Patents, a Berna. Havia aconseguit aquella feina gràcies al seu amic Marcel Grossmann, millorant de cop les seves ocupacions prèvies, com a tutor a Winterthur, Schaffhausen i Berna, que eren les úniques que havia pogut trobar després de graduar-se, el 1900 a l’Institut Politècnic de Zúric. Aquell va ser el seu treball principal entre el 1902 i el 1909, i alguna vegada confessà que, de fet, li encantava i que n’havia tret un profit considerable a l’hora de donar forma concreta a les seves agosarades idees. Entre patent i patent van anar sorgint del seu cap els brillants articles que publicà el 1905, any que ara es coneix com l’annus mirabilis d’Einstein. En record d’això, passat un segle, l’any 2005 va ser profusament celebrat a nivell mundial com a Any de la Física.

Fig. 1. La idea més genial d’Albert Einstein: "Si mentre caigués de la teulada estigués sostenint un objecte sobre el palmell de la mà (una moneda, una poma) i l’alliberés tombant la mà, l’objecte no cauria pas als seus peus! La poma seguiria sempre al costat de la mà" - Imatges creades per l’autor amb ajut de programes d’IA.

La cosa va anar així. Un dia del 1907, mentre era assegut a la seva cadira habitual, davant de la seva taula de treball, Einstein es va sobresaltar de sobte quan li va venir al cap el que qualificà com a pensament més afortunat de tota la seva vida (“ich kam auf den glücklichsten Gedanken meines Lebens”). Reflexionà sobre què passaria si, en aquell precís instant, estigués caient dempeus des de la teulada de casa seva. Va raonar que, mentre caigués, no estaria sotmès a cap camp gravitatori: cauria lliurement com si la gravetat al seu entorn no existís. A més, si, en aquell moment, estigués sostenint un objecte sobre el palmell de la mà (una moneda o una poma) i el deixés anar, tombant la mà, l’objecte no cauria pas als seus peus! La poma seguiria al costat de la seva mà, sense separar-se’n. No experimentaria cap gravetat! d’acord amb la seva percepció (Fig. 1).

En altres paraules, i usant un llenguatge més tècnic, en deixar-se caure, Einstein s’hauria situat en un sistema accelerat (amb la mateixa acceleració que la gravetat) i amb aixó hauria eliminat del tot la força gravitatòria en el seu entorn: els objectes que tingués al seu costat ja no caurien als seus peus. Segons confessà més tard, aquell va ser el dia en què es va gestar la seva teoria general de la relativitat (TGR), completada en forma matemàtica el 1915, no sense esforços posteriors realment extraordinaris. Aquesta idea pot semblar banal, però l’essència de la teoria ja hi era tota dins, en aquell pensament. Ho acabarem d’aclarir desprès. Com en tots els casos que hem vist en els diferents moments eureka, és de pensades aparentment banals d’on sorgeixen les teories més grandioses.

Fig. 2. Visió de l’espai-temps on les masses i energies es poden substituïr per la curvatura del teixit mateix de l’univers. Cortesia de NASA - Imatge: Domini públic.

I així va ser també en aquesta ocasió: Einstein demostrà que la massa i el camp gravitatori que genera es poden fer desaparèixer del tot, localment, sent substituïts per un simple moviment accelerat; això és, per la geometria, per la curvatura de l’espai-temps (Fig. 2). La teoria de la gravetat d’Einstein és, de fet, una teoria de l’espai-temps. Li va costar encara uns quants anys arribar fins a les equacions de la seva TGR, però la idea fonamental la va tenir en aquell precís instant. L’anomenà principi d’equivalència [W. Isaacson, Einstein: su vida y su universo (Debate, 2017)].

En una conferència que va impartir a la Universitat de Kyoto el 1922 (durant el seu celebrat viatge per l’Extrem Orient, Palestina i Espanya) recordà així aquell transcendental moment Eureka:

"... quan una persona es troba en caiguda lliure, no sent el seu propi pes. Em vaig quedar molt sorprès. Aquest simple pensament va causar una profunda impressió en mi. I em va conduir fins a una nova teoria de la gravitació”.

La idea que Einstein va tenir a l’oficina de patents el 1907 fou “la més feliç” de la seva vida. Amb aquestes paraules ho havia ja expressat abans, per escrit, el 1920, en una ressenya per a la revista Nature; tot i que al final no fou publicada, perquè els editors la consideraren massa llarga per a poder-la encabir en el número corresponent de la prestigiosa revista [A. Pais, Subtle is the Lord: The science and the life of Albert Einstein (Oxford University Press, 1982)].

En resum:

(a) La gravetat no és una força en el sentit clàssic, sinó una manifestació de la curvatura de l’espai-temps causada per la presència de masses i energies a l’Univers.

(b) Però, tot i ser una força de naturalesa tan diferent, és del tot equivalent a qualsevol altra força: la massa gravitatòria d’un cos, la m que intervé a la fórmula de Newton de l’atracció gravitatòria, F = G M m / r², és exactament la mateixa m que oposa el cos a ser accelerat (massa inert) quan se li aplica qualsevol altra força (segona llei de Newton, F = m a).

Això és precisament el que estableix el principi d’equivalència d’Einstein, fonament de la seva TGR. Teoria que descriu el nostre Univers amb una precisió excepcional, essent la base de tota la cosmologia actual i havent estat comprovada en moltíssimes observacions i experiments [E. Elizalde, Cosmología moderna: desde sus orígenes; Catarata, Ed.; Col. Física y Ciencia para todos (Real Sociedad Española de Física y Fundación Ramón Areces): Madrid, 2020]. El que distingeix un geni en el seu moment Eureka és que pot veure-hi molt més enllà del que li mostren els seus ulls. No dona res per ‘ben sabut’, penetra fins al rerefons, fins a arribar a la propietat amagada, a la llei fonamental, on altres només hi aprecien els detalls irrellevants i les petites discrepàncies.

Cal afegir aquí, que un dels conceptes més profunds de la física és la definició de massa, les m i M que, tan alegrement hom posa a la fórmula de Newton. Per a un bloc de pedra, fusta o metall, per a la Terra o un altre planeta, no hi ha gaire problema per definir-les; però sí que sorgeix quan parlem, per exemple, de la massa d’una estrella de neutrons, o d’un forat negre, un quark o un electró. Això ens portaria molt lluny; en particular, a haver de complementar el principi d’equivalència d’Einstein amb d’altres de més actuals, com el feble i el fort. L’experiment de Galileu de la Torre de Pisa (admetent que hagués tingut lloc) pot ser considerat històricament com a pioner en aquesta direcció precisa.

El principi d’equivalència té moltíssimes aplicacions pràctiques: en correccions imprescindibles al sistema de posicionament global (GPS); en el mesurament ultra precís del temps; en geodèsia, en el càlcul de variacions gravitacionals a la Terra (per estudiar canvis en el nivell del mar, fosses de glaceres i variacions a les aigües subterrànies); en experiments de medicina, biologia i física de materials realitzats en condicions de microgravetat (a l’Estació Espacial Internacional (ISS)); en l’estudi de forats negres i en detecció d’ones gravitacionals; o en els sistemes de navegació inercial en submarins i avions (que no usen GPS), per parlar tan sols d’uns quants exemples.

De la ISS, com a recinte en caiguda lliure, podem extreure’n encara una darrera i molt important lliçó. Ens conduirà a entendre correctament, encara que de manera qualitativa, les equacions d’Einstein de la TGR. Només cal tenir en compte, en primer lloc, que dins de la ISS existeix de fet una forta component de gravetat terrestre (el 89% del seu valor al nivell del mar) i que, en aquest cas, la caiguda lliure (absència de gravetat) es produeix en corbar-se la trajectòria (derivades espacials d’ordre dos); això, de fet, és exactament el mateix que passa amb qualsevol planeta o satèlit en la seva òrbita estacionaria. Aquesta situació és complementària a la caiguda lliure imaginada per Einstein des de la teulada de casa seva, en què hom tenia acceleració radial pura (derivada d’ordre dos respecte al temps). Ajuntant ambdues descripcions, ja s’obté el cas general de les equacions d’Einstein, corresponents al seu principi d’equivalència: a l’esquerra apareixen les curvatures i acceleracions del sistema (components del tensor de curvatura espai-temps, derivades d’ordre dos); a la dreta, totes les masses i energies de l’univers (de qualsevol tipus). La TGR n’estableix l’equivalència, la igualtat estricta dels dos termes:

curvatura = energia.

I això és tot! Aquesta va ser la reixida implementació, a ordre dos, de l’ambiciós principi d’Ernst Mach, que el mateix Einstein va confessar (tot just acabar d’escriure les seves equacions), que no havia estat capaç d’estendre a ordre tres o superior (moviments més generals, relativitat total) [E. Elizalde, The true story of modern cosmology (Springer, Berlín, 2021)]. Einstein considerà sempre que la teoria a que havia arribat no era encara la definitiva, i que algú altre la milloraria ben aviat ...

Lise Meitner i la fissió nuclear: l’entrada de la Humanitat en una nova era

Fig. 3. Einstein i la seva fórmula en un segell de la URSS de 1979 - Imatge: Domini públic.

La conseqüència més extraordinària, per molt diverses raons, que va tenir la teoria especial de la relativitat d’Einstein va ser la demostració de l’equivalència entre massa i energia, expressada de manera extremadament senzilla en la seva famosíssima fórmula: E=mc². Einstein va trigar a escriure-la així; no ho va fer encara en el seu treball de 1905 en el què ja va enunciar aquesta llei per primera vegada, encara que només de manera implícita. Afirmà allí, amb tota claredat, que les lleis de conservació de l’energia i de conservació de la massa eren “una i la mateixa” [A. Einstein, Über die vom Relativitätsprinzip geforderte Trägheit der Energie, Annalen der Physik 328, 371–384 (1907)]. (Fig. 3)Sigui com sigui, alguns consideren que aquesta fórmula, probablement, la més famosa que s’hagi escrit mai, està sobrevaluada. Conceptualment és, sense cap dubte, molt important: va establir un paradigma completament nou i absolutament revolucionari a la Física. Però no és gaire útil, a la pràctica, per dissenyar els processos de fissió nuclear que en fan ús. De fet, aconseguir transformar massa en energia, i viceversa, no va ser ni de bon tros immediat, ja que va requerir grandíssims esforços addicionals per part d’un bon nombre dels millors físics de l’època i recursos en principi il·limitats.

Però, és bo saber que la fórmula d’Einstein sí que va jugar un paper decisiu a l’hora de determinar que la fissió nuclear s’havia dut efectivament a terme al laboratori, per primera vegada a la història. Com veurem, no va ser gens fàcil arribar a aquesta conclusió, ja que durant cinc llargs anys els més grans especialistes en el camp van fer sistemàticament raonaments erronis, un rere l’altre. Per adobar-ho, el descobriment final es va produir de manera totalment insospitada, i els autors del crucial experiment, Otto Hahn i Fritz Strassmann, no van ser tampoc capaços d’entendre en absolut el que acabaven de fer. Bombardejant urani amb neutrons havien obtingut bari, quan en realitat pretenien engendrar un element transurànic, més pesat. Va resultar que, en total acord amb la fórmula d’Einstein, la fissió de l’àtom d’urani havia tingut lloc. Allò va obrir, de bat a bat, la porta d’entrada de la humanitat a una nova era històrica. Hi ha un testimoni directe molt valuós de com van succeir els fets.

Lise Meitner

Fig. 4. Lise Meitner el 1906, quan era candidata al doctorat per la Universitat de Viena - Imatge: Domini públic.

Lise Meitner (1878–1968) fou una física extraordinàriament brillant, encara que no va tenir una vida gens fàcil. Nascuda a Viena, va ser una de les primeres dones a doctorar-se en física a la seva famosa universitat, i la primera física a aconseguir l’habilitació (o venia docent, que la capacitava per donar classes com a professora a la universitat) a tota Prússia (Fig. 4). D’allí es va traslladar a Berlín, on treballà colze amb colze al costat del químic Otto Hahn (de la seva mateixa edat), durant més de trenta anys. Tot i que els reconeixements professionals que van rebre un i l’altra van ser ben diferents. S’especialitzaren en física nuclear i radioactivitat, en plena era d’importants descobriments sobre l’àtom. Fou una època apassionant (i la física nuclear encara ho continua sent avui dia).  A Roma, Enrico Fermi i el seu grup havien estat bombardejant àtoms d’urani amb neutrons, concloent (erròniament) que havien creat nous elements amb números atòmics superiors a 92 (elements transurànics). Seguint els seus passos, entre el 1934 i el 1938, Hahn, Meitner i Strassmann van trobar una gran quantitat de productes de transmutació radioactius, que també van considerar que eren nous elements transurànics (encara que més tard es va demostrar que cap d’ells ho era). Fermi va ser guardonat amb el Premi Nobel de Física el 1938 pel seu descobriment, entre altres coses, de l’element de número atòmic 93 (que després es va veure que no era tal, com Bohr i altres ja sospitaven). De fet, el neptuni no va ser produït fins al 1940, amb l’accelerador de partícules de Berkeley, per bombardeig amb deuterons d’alta energia.

Meitner, d’ascendència jueva, va aconseguir escapar de l’Alemanya nazi el juliol del 1938, gràcies a una complicada xarxa d’ajuda. Al març, amb l’annexió d’Àustria per Alemanya (Anschluss), havia perdut la ciutadania austríaca. Un primer intent que va fer per establir-se a Copenhaguen havia fracassat. Trobà refugi a Suècia, on va treballar durant un temps en condicions més aviat precàries a l’Institut Nobel, a Estocolm.

Els anys precedents, Meitner havia celebrat el Nadal a Berlín amb el seu nebot, el jove físic Otto Frisch. El 1938 ja no podia viatjar a Alemanya, i acceptà una invitació d’Eva von Bahr per passar-lo amb la seva família a la petita ciutat de Kungälv, a prop de Göteborg. Un lloc idíl·lic, envoltat de boscos, a la regió de Gotalàndia. Meitner demanà al seu nebot que l’acompanyés allí, aquell any.

Durant la seva estada a Kungälv, Meitner va rebre una carta d’Otto Hahn, el seu col·lega i col·laborador durant dècades, que seguia treballant a Berlín amb Strassmann. Hahn li explicava que, en bombardejar urani amb neutrons, havien obtingut bari com un dels productes. Allò no tenia cap sentit: no era un transurànic, sinó un element molt més lleuger, i no sabien com això havia estat possible. Segons es creia llavors, experiments previs mai no havien separat més que protons o partícules alfa individuals, a part de produir (se suposava) elements transurànics. Ningú no pensava ni remotament (llevat d’un o dos col·legues de gran imaginació), que fos possible partir un nucli atòmic en dos, i encara menys amb neutrons de tan baixa energia! El més versemblant era que es tractés d’un error. Demanava de Meitner la seva opinió científica, encara que ja l’advertia a la carta que en cap cas podria incloure-la com a coautora, atès que la situació d’ella en aquells moments era “políticament complicada”.

Meitner i Frisch en mig del bosc nevat

Fig. 5. Paisatge nevat a Kungälv, a prop de Göteborg, Suècia. Cortesia de detvildagoteborg.se.

Una meravellosa tarda de desembre, Meitner i Frisch van sortir a caminar pel bosc nevat (Fig. 5). I allí, després de comentar la carta i discutir-ne el contingut a fons, van aconseguir desxifrar el significat dels misteriosos resultats experimentals dels seus col·legues, usant com a model de nucli el de gota líquida, desenvolupat per Bohr, Gamov i altres. Conclogueren que el nucli d’urani, en absorbir un neutró, s’hauria tornat molt inestable fins a deformar-se, allargant-se més i més, fins a quedar finalment dividit en dues parts. Van batejar la seva idea amb el nom de fissió atòmica, terme que Frisch va prendre de la biologia cel·lular. El seu descobriment el van publicar a la revista Nature, pocs mesos més tard. Per tal de quantificar energèticament el procés, van utilitzar l’equació d’Einstein, que dictava d’on podia sortir l’enorme energia necessària per vèncer una força tan extraordinària com la tensió superficial, que manté el nucli unit, i permetre que els dos lòbuls en formació se separessin prou; fins a donar lloc a una configuració a partir de la qual la repulsió de les seves càrregues positives podria ja forçar l’escissió total, al ser aleshores energèticament favorable.

Utilitzant la fracció d’empaquetament, o valor d’energia d’unió nuclear per nucleó, juntament amb la fórmula E=mc², van saber, tot de cop, que el procés bàsic de fissió “era de fet energèticament possible”, ja que durant aquest s’havia esfumat una petita massa! Van aconseguir explicar completament els resultats de Hahn i Strassmann: a més de bari havien d’haver obtingut kriptó i dos o tres neutrons. Tal com Frisch ho va descriure [R.L. Sime, Lise Meitner: a life in physics (University of California Press, Berkeley, 1996), p. 236–237], aquell va ser un moment Eureka al·lucinant:

"Podia haver-hi un error en els resultats de Hahn? Això era molt improbable, doncs ell era un químic excel·lent. Però, fins aleshores ningú no havia pogut extreure’n res més que protons o, com a molt, nuclis d’heli, en bombardejar nuclis d’urani... Com podia ser que el nucli s’hagués partit en dos? Caminàrem amunt i avall per la neu, jo amb els esquís i la Lise a peu... i a poc a poc la idea va anar prenent forma concreta... basada en la concepció que tenia Bohr del nucli com una gota líquida... En aquest punt, ens vam asseure al tronc d’un arbre caigut i començàrem a calcular, sobre trossos de paper... el nucli d’urani podria arribar a convertir-se en una gota molt inestable, llesta per a dividir-se... Però... quan es comencessin a definir clarament els dos lòbuls, aquests acabarien per separar-se del tot, per repulsió elèctrica, un procés que requeriria l’equivalent (en energia) de 200 MeV, en total. Per sort, la Lise va recordar de memòria com es calculaven les masses dels nuclis... i va descobrir de seguida que, sumant les masses dels dos nuclis produïts (bari i kriptó) donava un valor inferior a la massa del d’urani, en aproximadament una cinquena part de la massa d’un protó. Ara bé, cada cop que la massa desapareix, es crea energia, d’acord amb la fórmula d’Einstein E=mc², i ... la pèrdua de massa ¡resultava en aquest cas equivalent a 200 MeV! Tot encaixava increïblement bé!”

La fissió del nucli atòmic havia tingut lloc! L’urani s’havia partit en dos nuclis més petits i s’havia alliberat energia, en perfecte acord amb la fórmula d’Einstein. Mentre que la pèrdua de massa era ridículament petita, la magnitud de l’energia emesa era considerablement gran. La reacció que amb tota probabilitat havia tingut lloc era: ₉₂U²³⁵ + n → ₉₂U²³⁶ (inestable) → ₅₆Ba¹⁴⁴ + ₃₆Kr⁸⁹ + 2 n. A més, es van adonar d’un detall importantíssim: cada fissió alliberava dos o tres neutrons (hi havia més d’una possibilitat de fragmentació), que podrien continuar provocant més fissions. I això era la base per a una reacció en cadena, de conseqüències que podrien ser catastròfiques, si no es controlava.

La famosa passejada de Lise Meitner i Otto Frisch el desembre del 1938, el seu gran moment Eureka en què varen comprendre teòricament la fissió nuclear, és considerat ara com un moment singular on la ciència, la història i el futur de la humanitat es van entrellaçar harmònicament, d’una manera gairebé poètica. Però, la conclusió de tot plegat resultava esfereïdora (Fig. 6).

Fig. 6. Lise Meitner (mig) i Otto Frisch (esquerra), treballant sota la direcció de Niels Bohr (dreta), van calcular l’energia alliberada per la fissió. Data: 1 de gener de 1939. Virginia Nuclear Energy Consortium (VNEC).

Aquell portentós descobriment va explicar, de rebot, tots els resultats anteriors obtinguts per Fermi i el seu grup des del 1934: la majoria de les vides mitjanes desconegudes que aquests havien observat es van identificar llavors com corresponents a productes de fissió. Fermi es va adonar, de sobte, que de fet ells ja havien provocat fissió del nucli d’urani, abans que Hahn, però no l’havien reconegut pas com a tal, entossudits com estaven a obtenir transurànics. Encara que és ben cert que algun col·lega, com ara la Ida Noddak, ja el 1934 havia especulat amb aquesta possibilitat.

De tornada a Copenhaguen, després de les vacances, Frisch va explicar la gran troballa a Niels Bohr, qui, conscient de la seva cabdal importància, no va trigar a comentar-ho als seus col·legues nord-americans. Cronològicament, els fets es van succeir a velocitat de vertígen, durant les primeres setmanes de 1939.

Cronologia dels fets posteriors

El 10 de gener de 1939, Hahn i Strassmann publiquen el seu article experimental (sense fer cap esment de Meitner). L’11 de gener, Frisch telefona a Bohr a Copenhaguen per explicar-li la teoria de la fissió. El 13 de gener, Bohr viatja cap als EUA, on anuncia l’importantíssim descobriment en una conferència a Princeton. L’11 de febrer, Meitner i Frisch publiquen el seu article a la revista Nature, explicant teòricament amb tot detall la fissió atòmica i encunyant aquest terme [L. Meitner, O.R. Frisch, Disintegration of uranium by neutrons: a new type of nuclear reaction, Nature 143, 3615 (1939)]. Quan Einstein va saber que la seva fórmula havia resultat crucial per identificar la fissió, que aquesta s’havia dut a terme estrictament d’acord amb la mateixa, i que podria comportar molt terribles conseqüències, va exclamar: Pobre de mi! (ho va dir en yiddish, “Vey iz mir”), des del fons de la seva ànima.

El descobriment de la fissió va fer que desenvolupar una bomba atòmica esdevingués, de sobte, una possibilitat real. El gran temor era que els alemanys poguessin ser els primers a produir-la. El juny de 1939, al Regne Unit, Frisch i Rudolf Peierls ja havien realitzat avenços significatius en la investigació de la massa crítica necessària d’urani-235. La massa crítica és la massa mínima imprescindible per a què es produeixi una reacció en cadena sense fi: els neutrons alliberats fissionen altres nuclis d’urani i l’efecte es propaga exponencialment sense control. Si la massa és inferior a la crítica i s’inicia el procés de fissió (per bombardeig amb neutrons), es pot arribar a mantenir durant un temps encara, però al final s’apaga. Els seus càlculs indicaven que aquesta massa crítica seria de l’ordre d’uns 10 kg d’urani, i per tant la bomba podria ser portada còmodament en un bombarder. L’agost del 1939, Leó Szilárd i Eugene Wigner van redactar la famosa carta Einstein-Szilárd, en la què advertien sobre la possibilitat que s’havia obert de construir “bombes d’una nova classe, extremadament poderoses”. A la carta, urgien els Estats Units a prendre mesures per tal d’adquirir reserves de mineral d’urani i per accelerar les investigacions de Fermi (que aleshores ja treballava a Chicago) i d’altres científics sobre les reaccions nuclears en cadena. Einstein va signar la carta, que anava adreçada al president Roosevelt.

Al març de 1940, el memoràndum Frisch-Peierls va iniciar el projecte atòmic britànic i el seu comitè MAUD recomanà començar el desenvolupament d’una bomba atòmica. Al juliol, el Regne Unit va oferir als Estats Units l’accés als resultats de les seves investigacions. L’octubre del 1941, Roosevelt aprovà el programa atòmic. Va seleccionar l’exèrcit per a dirigir-lo i s’acordà coordinar els treballs amb els britànics. Eventualment, el projecte Manhattan fou posat en marxa, amb èxit. Dins del projecte, Fermi va dirigir l’equip de la Universitat de Chicago que dissenyà la Chicago Pile-1; aquesta pila assolí el punt crític el desembre de 1942, convertint-se en la primera pila de reacció nuclear en cadena autosostinguda mai construida. Tot això i més es descriu molt bé a la guardonada pel·lícula Oppenheimer.

La resta és tristament coneguda. Les bombes atòmiques, Little Boy i Fat Man, llançades sobre Hiroshima i Nagasaki l’agost de 1945, contenien 63 kg d’urani-235 i 6 kg de plutoni-239, respectivament. Cadascuna feia uns tres metres de llargada i pesava en total unes 4 tones i mitja. El llançament d’aquelles primeres bombes va significar per a la humanitat l’entrada en una nova era, amb conseqüències immediates terribles i l’ombrívola perspectiva d’un futur del tot incert, en què la pròpia supervivència de la nostra espècie es veu permanentment amenaçada.

El 1944, Otto Hahn va rebre el Premi Nobel de Química (tot sol) pel descobriment de la fissió nuclear. Lise Meitner no va ser ni tan sols esmentada, malgrat la seva crucial contribució durant tants anys que molts científics, Bohr i Einstein entre ells, reconegueren com a indispensable. El 1997, l’element Meitneri (Mt) va rebre aquest nom en honor seu. És molt cèlebre la seva sentència: "Els científics no hem de ser culpats per l´ús que els professionals de la guerra hagin fet dels nostres descobriments."